農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用
時間:2022-03-28 03:36:30
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農(nóng)業(yè)機械是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),農(nóng)業(yè)機械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,農(nóng)業(yè)機械化投資是農(nóng)業(yè)機械化得以實現(xiàn)的重要保障。本文研究的主要內(nèi)容就是在對農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中應(yīng)用的一系列理論進行分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合發(fā)展實際,對農(nóng)業(yè)機械化的現(xiàn)狀問題及前景進行分析,對建立健全適合我國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的運行機制提出相關(guān)政策建議。
一、新型設(shè)施大棚概述
新型設(shè)施大棚的作用是將智能化控制系統(tǒng)或?qū)⑽锢砑夹g(shù)應(yīng)用到大棚種植上,模擬出最適合棚內(nèi)植物生長的環(huán)境,采用溫度、濕度、二氧化碳、光照度傳感器等感知大棚的各項環(huán)境指標(biāo),并通過微機進行數(shù)據(jù)分析,對棚內(nèi)的水簾、風(fēng)機、遮陽板等設(shè)施實施監(jiān)控,從而改變大棚內(nèi)部的生物生長環(huán)境。具體分為:溫室大棚(如玻璃溫室、塑料溫室)、智能大棚(自動化溫室)。
二、農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用現(xiàn)狀
1.耕作機:是能一次完成耕地、整地等多種作業(yè)項目的土壤耕作機械??珊喕鳂I(yè)過程,提高作業(yè)效率,有利于爭取農(nóng)時,及時進行播種或栽插。由旋耕機和松土機、滾籠耙等組成的聯(lián)合耕作機,可一次完成土壤的基本耕作和表土耕作;由圓盤耙、釘齒耙、彈齒耙、滾籠耙和鎮(zhèn)壓器等不同類型部件按不同的方式組成的聯(lián)合耕作機,可在犁耕后一次完成播前的種床準(zhǔn)備耕作。由鏵式犁和驅(qū)動型碎土部件組成的聯(lián)合耕作機,在中國通常稱為耕耙犁。其鏵式犁犁體的翼部較普通犁體短,在翼部外側(cè)配有旋耕器。后者由拖拉機動力輸出軸驅(qū)動,配置方式有立式、臥式和斜置式三種。當(dāng)犁體翻起的土垡上升到犁壁翼部拋出時,旋耕器上的旋耕刀將土垡切碎,從而可把鏵式犁和旋耕機的作業(yè)特點結(jié)合起來,松碎全部耕層土壤。對拖拉機功率的利用率也較高。
2.微噴灌系統(tǒng):微噴灌是一種通過低壓管道將水送到作物植株附近并用專門的小噴頭向作物根部土壤或作物枝葉噴灑細小水滴的一種灌水方法。微噴灌的工作壓力低,流量小,既可以定時定量地增加土壤水分,提高土壤含水量,又能夠提高空氣的濕度,調(diào)節(jié)局部小氣候,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于蔬菜田、果園、花卉、藥材及飼養(yǎng)場所等的降溫灌溉。微噴灌系統(tǒng)包括水源、供水泵、控制閥門、過濾囂、施肥閥、施肥罐、輸水管、微噴頭等。3.智能溫度控制系統(tǒng):這是一種基于計算機自動控制的智能蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng),包含系統(tǒng)溫度采集、溫度顯示、加熱器控制電路等系統(tǒng)硬件的設(shè)計理念,改進了系統(tǒng)的控制算法,最后利用MAT-LAB進行系統(tǒng)仿真。該研究設(shè)計的蔬菜大棚智能溫度控制系統(tǒng)人機界面良好,操作簡單方便,自動化程度高,造價低廉,具有良好的應(yīng)用前景和推廣價值。
三、存在問題
1.操作不便:由于新型設(shè)施大棚空間有限且存在大量的支架,對于卷簾機、耕作機等大型機械的使用造成了不便,難以讓大型機械應(yīng)用于新型設(shè)施大棚。
2.科技含量低,智能化程度差:現(xiàn)存的新型設(shè)施大棚并未能實現(xiàn)噴灌調(diào)溫等一體化,對人工依賴程度大,智能化程度較低。
3.成本高:新型設(shè)施大棚造價高,而農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展程度較低,新型設(shè)施大棚在中國農(nóng)村的覆蓋率低,使得農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用難以較快推廣。
四、市場及前景
1.市場:隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,新型設(shè)施大棚機械運用的發(fā)展條件更為成熟。實際上,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動化技術(shù)聚合與集成應(yīng)用。在溫室環(huán)境里,單棟溫室可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個測量控制區(qū),采用不同的傳感器節(jié)點和具有簡單執(zhí)行機構(gòu)的節(jié)點,如風(fēng)機、低壓電機、閥門等工作電流偏低的執(zhí)行機構(gòu),構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò),來測量基質(zhì)濕度、成分、pH值、溫度以及空氣濕度、氣壓、光照強度、二氧化碳濃度等,再通過模型分析,自動調(diào)控溫室環(huán)境、控制灌溉和施肥作業(yè),從而獲得植物生長的最佳條件。對于溫室成片的農(nóng)業(yè)園區(qū),物聯(lián)網(wǎng)也可實現(xiàn)自動信息檢測與控制。通過配備無線傳感節(jié)點,每個無線傳感節(jié)點可監(jiān)測各類環(huán)境參數(shù)。通過接收無線傳感匯聚節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù),進行存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理,可實現(xiàn)所有基地測試點信息的獲取、管理和分析處理,并以直觀的圖表和曲線方式顯示給各個溫室的用戶,同時根據(jù)種植植物的需求提供各種聲光報警信息和短信報警信息,實現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠程管理。此外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可應(yīng)用到溫室生產(chǎn)的不同階段。在溫室準(zhǔn)備投入生產(chǎn)階段,通過在溫室里布置各類傳感器,可以實時分析溫室內(nèi)部環(huán)境信息,從而更好地選擇適宜種植的品種;在生產(chǎn)階段,從業(yè)人員可以用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段采集溫室內(nèi)溫度、濕度等多類信息,來實現(xiàn)精細管理,例如遮陽網(wǎng)開閉的時間,可以根據(jù)溫室內(nèi)溫度、光照等信息來傳感控制,加溫系統(tǒng)啟動時間可根據(jù)采集的溫度信息來調(diào)控等;在產(chǎn)品收獲后,還可以利用物聯(lián)網(wǎng)采集的信息,把不同階段植物的表現(xiàn)和環(huán)境因子進行分析,反饋到下一輪的生產(chǎn)中,從而實現(xiàn)更精準(zhǔn)的管理,獲得更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
2.前景:通過機械化設(shè)施農(nóng)業(yè)的試驗示范推廣,改善了透光性也方便了溫度調(diào)控。機械作業(yè)降低了成本,節(jié)約了勞動力,一方面有利于作業(yè)增量增產(chǎn),另一方面也改善了作物的質(zhì)量。這是一項技術(shù)可靠、經(jīng)濟效益高、深受農(nóng)民歡迎的生產(chǎn)方式。有廣闊的需求前景,有望成為我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn),農(nóng)民增收的重要技術(shù)手段。在新型設(shè)施大棚中使用農(nóng)業(yè)機械是建立農(nóng)業(yè)發(fā)展的一種重要形式,同時,也是有效促進農(nóng)民增收和吸納新技術(shù),降低農(nóng)業(yè)成本的重要途徑,既是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的重要手段,又是社會主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。
五、推廣應(yīng)用對策
一是廣泛宣傳動員。農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施農(nóng)業(yè)中能否應(yīng)用,取決于農(nóng)民思想觀念的轉(zhuǎn)變和主體作用的發(fā)揮。要采取召開座談會、舉辦現(xiàn)場會,組織觀摩、入戶動員等多種方式,廣泛宣傳農(nóng)機在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中的優(yōu)點和好處,用身邊的事例啟發(fā)、引導(dǎo)群眾,使農(nóng)民群眾自覺自愿地投身于設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)中。二是加大農(nóng)機新技術(shù)引進推廣力度。積極引進先進適用、功能齊全的設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備,不斷提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的檔次和水平;大力示范推廣農(nóng)機新技術(shù)、新機具,以科技創(chuàng)新促進設(shè)施農(nóng)業(yè)效益的提高。三是加大科技培訓(xùn)力度。強化科技培訓(xùn),采取專題培訓(xùn)、現(xiàn)場指導(dǎo)、相互交流等多種方式,對農(nóng)民進行農(nóng)業(yè)科技知識的“大輪訓(xùn)”,增強科技意識,提高設(shè)施農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理水平。四是加大示范園區(qū)建設(shè)力度。采取政府主導(dǎo)、部門參與、社會共建的方式,建立新型設(shè)施大棚,展示當(dāng)前最先進的農(nóng)機新技術(shù)、新機具,做給農(nóng)民看,領(lǐng)著農(nóng)民干,引導(dǎo)農(nóng)民變,以示范園區(qū)輻射帶動規(guī)模發(fā)展。五是加強政策扶持。農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中作用巨大。在發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)中,一方面應(yīng)進一步加大對農(nóng)業(yè)機械的購置補貼力度,減輕農(nóng)民經(jīng)濟負(fù)擔(dān),另一方面,政府應(yīng)加大對設(shè)施農(nóng)業(yè)機具,如經(jīng)濟作物小籽粒種子直播、良種培育、幼苗培植移栽、聯(lián)合收獲等機械科研開發(fā)的支持力度,組織協(xié)調(diào)科研單位、高等院校、生產(chǎn)企業(yè),集中力量進行攻關(guān),力爭突破一批關(guān)鍵技術(shù)和機具,促進早日實現(xiàn)新型設(shè)施大棚作物生產(chǎn)全程機械化。
作者:李錦圖
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